研究快堆蒸汽發(fā)生器的熱工水力機理對快堆蒸汽發(fā)生器的安全可靠運行有著重要意義。本文以中國實驗快堆的俄羅斯進口鈉-水蒸汽發(fā)生器為研究基礎,采用半解析法建立了蒸汽發(fā)生器穩(wěn)態(tài)特性數(shù)學模型,深入分析了快堆蒸汽發(fā)生器的沸騰換熱機理,在此基礎上編制了鈉加熱蒸汽發(fā)生器的熱工水力設計程序,討論了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對蒸汽發(fā)生器性能的影響,并對其進行優(yōu)化,得到最優(yōu)的管束結(jié)構(gòu)。最后運用數(shù)值模擬的方法對兩種不同支撐板結(jié)構(gòu)進行局部數(shù)值模擬,得到了有益的結(jié)論,能夠指導工程應用。本文的主要工作和結(jié)論如下：（1）比較和分析了高壓高熱流密度工況下適用于中國實驗快堆蒸汽發(fā)生器的熱工水力計算公式,對傳熱管內(nèi)流體的沸騰區(qū)域進行合理的劃分,結(jié)果表明：使用偏離飽和泡核沸騰（DNB）處的質(zhì)量含氣率作為沸騰區(qū)域的劃分依據(jù)是合理的。（2）采用半解析法建立了中國實驗快堆蒸汽發(fā)生器的數(shù)學模型,探討其沸騰換熱機理,研究表明：核態(tài)沸騰區(qū)域和膜態(tài)沸騰區(qū)域換熱機理差別較大；同時,在核態(tài)沸騰區(qū)域和其余傳熱區(qū)域內(nèi),影響沸騰傳熱的主要因素不同。（3）對中國實驗快堆蒸汽發(fā)生器進行穩(wěn)態(tài)換熱分析,研究了二次側(cè)負荷、入口水溫度和液態(tài)鈉流量對蒸汽發(fā)生器換熱的影響,研究表... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 快堆發(fā)展概述
        1.1.1 快堆簡介
        1.1.2 CEFR冷卻劑的選擇
        1.1.3 CEFR作原理
    1.2 蒸汽發(fā)生器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 蒸汽發(fā)生器的分類
        1.2.2 蒸汽發(fā)生器穩(wěn)態(tài)換熱特性分析
        1.2.3 蒸汽發(fā)生器的熱工水力設計
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 CEFR SG熱工水力理論分析
    2.1 CEFR SG模型簡化與假設
    2.2 換熱工質(zhì)的物性參數(shù)
    2.3 CEFR SG傳熱理論分析
        2.3.1 傳熱計算原理
        2.3.2 一次側(cè)放熱計算
        2.3.3 二次側(cè)對流傳熱計算
    2.4 CEFR SG水動力理論分析
        2.4.1 單相流動壓降的計算
        2.4.2 兩相流動壓降的計算
        2.4.3 局部壓降的計算
    2.5 本章小結(jié)
3 CEFR SG穩(wěn)態(tài)換熱特性分析
    3.1 模型簡化與假設
    3.2 數(shù)學模型
        3.2.1 總傳熱方程及能量方程
        3.2.2 過冷與過熱區(qū)域傳熱模型
        3.2.3 核態(tài)和膜態(tài)沸騰區(qū)域傳熱模型
        3.2.4 方程的求解
        3.2.5 模型驗證
    3.3 滿負荷條件下CEFR SG穩(wěn)態(tài)換熱研究
    3.4 CEFR SG穩(wěn)態(tài)換熱影響因素研究
        3.4.1 二次側(cè)水/蒸汽流量對SG換熱性能的影響
        3.4.2 二次側(cè)入口水溫度對SG換熱性能的影響
        3.4.3 一次側(cè)液態(tài)鈉流量對SG換熱性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 鈉加熱蒸汽發(fā)生器熱工水力設計
    4.1 程序的開發(fā)
        4.1.1 模型簡化與假設
        4.1.2 程序流程圖
        4.1.3 程序驗證
    4.2 蒸汽發(fā)生器的綜合性能評價
    4.3 快堆蒸汽發(fā)生器性能影響因素研究
        4.3.1 長度L對快堆蒸汽發(fā)生器性能的影響
        4.3.2 外徑do對快堆蒸汽發(fā)生器性能的影響
        4.3.3 壁厚δ、間距t對快堆蒸汽發(fā)生器性能的影響
    4.4 快堆蒸汽發(fā)生器幾何參數(shù)優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
5 CEFR SG支撐板結(jié)構(gòu)的局部數(shù)值模擬
    5.1 支撐板結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
        5.1.1 模型簡化
        5.1.2 控制方程
        5.1.3 邊界條件及物性參數(shù)
        5.1.4 網(wǎng)格劃分及獨立性分析
        5.1.5 模型驗證
    5.2 支撐板結(jié)構(gòu)模擬結(jié)果分析
        5.2.1 圓形孔和梅花孔流場分析
        5.2.2 圓形孔和梅花孔結(jié)構(gòu)綜合性能分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻
附錄A MATLAB部分程序
附錄B 圓形孔和梅花孔支撐板結(jié)構(gòu)下管程和殼程工質(zhì)的傳熱系數(shù)
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]我國能源安全面臨的挑戰(zhàn)與對策[J]. 孫根緊.  理論界. 2012(03)
[3]高溫氣冷堆螺旋管直流蒸汽發(fā)生器時域模型[J]. 朱宏曄,居懷明,段日強,薄涵亮.  清華大學學報(自然科學版). 2012(02)
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碩士論文
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[2]滿液式太陽能蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設計及傳熱研究[D]. 蔣君之.華中科技大學 2011
[3]管殼式換熱器的數(shù)值模擬及優(yōu)化設計[D]. 高緒棟.山東大學 2009
[4]直流蒸汽發(fā)生器建模與控制方法研究[D]. 陳興華.哈爾濱工程大學 2009
[5]管束間狹窄通道單相及沸騰兩相流動阻力特性實驗研究[D]. 趙桂生.上海交通大學 2008
[6]蒸汽發(fā)生器工作過程動態(tài)仿真[D]. 郭海紅.哈爾濱工程大學 2007
[7]核電蒸汽發(fā)生器熱工水力穩(wěn)態(tài)特性計算分析研究[D]. 姚彥貴.上海交通大學 2007
[8]壓水堆蒸汽發(fā)生器U型管換熱特性研究[D]. 何嘯峰.南華大學 2006
[9]蒸汽發(fā)生器熱力設計與系統(tǒng)動態(tài)過程仿真[D]. 黃東煜.哈爾濱工程大學 2006



本文編號：3065006